罗丹明6G衍生物-谷胱甘肽荧光探针测定水中Hg2+

在罗丹明6G衍生物(Rh6G2)中引入谷胱甘肽(GSH),制备了一种荧光探针Rh6G2-GSH,并基于其与Hg~(2+)识别时可发生荧光强度及吸光度的变化,分别采用荧光分光光度法和紫外-可见分光光度法测定水中Hg~(2+)的含量。在由体积比为1∶1的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)溶液和甲醇混合而成的缓冲溶液(pH 7)中加入Rh6G2和GSH,通过自组装反应合成荧光探针Rh6G2-GSH,将其加入到水样中,分别在优化的两种方法的仪器工作条件下测定。结果显示:荧光探针可在较宽的酸度范围内(pH 7～12)识别Hg~(2+),且受常见金属阳离子干扰小;两种方法制作的标准曲线的线性范围分别为2.5×10~(-5)～2.5×10~(-4)mol·L~(-1)和5.0×10~(-5)～2.5×10~(-4)mol·L~(-1),检出限分别为1.39×10~(-9)mol·L~(-1)和4.07×10~(-7)mol·L~(-1);对实际样品进行3个浓度水平的加标回收试验,两种方法所得的回收率分别为95.1%～120%和94.8%～100%,测定值的相对标准偏差(n=5)分别为0.46%～2.4%和0.15%～3.4%。采用四极杆-飞行时间质谱仪对荧光检测机理进行探究,发现Rh6G2-GSH在与Hg~(2+)进行不可逆的结合后,会进一步发生水解,生成一种荧光强度更高的有机酸。     

双臂罗丹明类荧光探针应用于Hg~(2+)的识别

合成了一种基于罗丹明衍生物的荧光探针F1,用于识别Hg~(2+)。当在乙腈(1+1)溶液中加入1倍当量(10μmol·L~(-1))的Hg~(2+)时,探针F1在波长561nm处出现明显的吸收峰,其荧光强度(λ_(ex)=550nm,λ_(em)=580nm)增加7.5倍,溶液由无色变为粉红色,这是由于Hg~(2+)和罗丹明螺内酰胺螯合引发开环所致。其他常见的金属离子对探针F1识别Hg~(2+)不产生干扰。在较宽的酸度范围内,Hg~(2+)浓度在0.2~8μmol·L~(-1)内与荧光强度呈线性关系,检出限(3σ/s)为0.15μmol·L~(-1)。     

纯水中检测汞离子与银离子的菲啰啉类荧光探针

合成了菲啰啉类化合物探针1,并通过核磁共振波谱(NMR)、质谱(MS)、红外光谱(IR)对其结构进行了表征。利用荧光发射光谱考察了探针1对Hg~(2+)及Ag~+的识别性能。结果表明,探针1在纯水介质中以荧光猝灭的方式识别Hg~(2+)和Ag~+,其结合比分别为1∶1和2∶1,检测的线性范围分别为9.0×10~(-7)～1.1×10~(-5)和8.0×10~(-7)～7.0×10~(-6) mol/L,相关系数(r~2)均大于0.99,检出限均低至10~(-8)mol/L。根据探针1识别前后荧光强度的剧烈变化,建立了裸眼检测Hg~(2+)和Ag~+的可视化分析方法。通过等温量热滴定与~1H NMR滴定考察了识别过程的热力学参数和作用机理。该研究对生物体及环境领域中Hg~(2+)和Ag~+的实时监测具有潜在的应用价值。     

荧光素/层状钇氢氧化物复合体的发光性能及对Hg2+的识别

合成了层状钇氢氧化物(LYH)复合体FN/OS-LYH(FN为荧光素,OS为1-辛烷磺酸钠),研究了复合体的光致发光性能及剥离态胶体对Hg~(2+)的荧光识别性能。固态下,FN的钠盐不发光,FN/OS-LYH复合体发射黄绿光(564 nm);甲酰胺中,剥离为胶体悬浮液后,复合体发射绿光(540 nm,即剥离后蓝移24 nm),比FN阴离子的发射(572 nm)蓝移32 nm。复合体对高毒性Hg~(2+)具有很好的荧光识别能力,优于其他离子(Mg~(2+),Ni~(2+),Co~(2+),Cu~(2+),Zn~(2+),Pb~(2+)和Cd~(2+))。复合体加入Hg~(2+)后发生荧光淬灭,Hg~(2+)检测限为2.73×10-7mol·L-1,淬灭常数(Ksv)为4.82×102 L·mol-1。     

纳米银溶胶催化氧化-分光光度法快速测定水中汞

以聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂,柠檬酸三钠作为还原剂,液相还原法合成纳米银(AgNPs)溶胶。采用AgNPs催化溶液中溶解氧氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)后,生成蓝色的TMB氧化物(oxTMB),Hg~(2+)的存在会抑制AgNPs的催化效果,使体系蓝色变浅,从而达到监测水中Hg~(2+)的目的。方法对Hg2+具有良好的选择性。优化的条件如下:反应时间2min,反应温度20℃,2g·L~(-1) TMB溶液的用量200μL,AgNPs溶胶用量300μL。Hg~(2+)的线性范围为1×10~(-7)～1×10~(-6) mol·L~(-1),检出限为0.01 mg·L~(-1)。方法用于水样的分析,回收率为98.0%～102%,测定值的相对标准偏差(n=5)小于2.0%。     

双Schiff碱仲胺荧光探针的合成及其对Mn2+的识别研究

以2,6-吡啶二甲酸、乙二胺、对羟基苯甲醛等为原料,经缩合反应,还原反应,设计合成了双Schiff碱仲胺配体荧光探针(L),并通过IR、UV、~1H NMR、MS等对其结构进行了表征。考察了其荧光光谱特性、与数种常见金属离子的选择性,结果表明:荧光探针(L)对金属Mn~(2+)离子的响应最好,荧光强度增强最多。探针L的荧光强度与Mn~(2+)浓度呈现良好的线性关系,相关系数为R~(2 )=0.998 26,检出限为1.262 0×10~(-6) mol·L~(-1),通过络合比实验表明荧光探针L与Mn~(2+)离子的最佳络合比1∶1,络合常数为3.243 6×10~7(mol·L~(-1))~(-1),以期应用于微量Mn~(2+)的检测。     

基于水溶性硅量子点的汞离子荧光传感器

本文基于Hg~(2+)对水溶性硅量子点(Si QDs)的荧光猝灭效应,构建了一种简单、快捷的Hg~(2+)荧光传感器。实验发现,当Si QDs表面的氨基与Hg~(2+)结合形成配合物时,Si QDs的荧光被猝灭,根据荧光猝灭程度与Hg~(2+)的浓度关系,可实现Hg~(2+)的检测。在优化的实验条件下,Si QDs的荧光猝灭程度与Hg~(2+)浓度在5.0×10-8~1.0×10-6 mol/L范围内呈良好的线性关系(R2=0.9978),检出限(3σ)为2.2×10-8 mol/L。在此基础上,借助Hg~(2+)易于与巯基结合形成稳定配合物的原理,选用治疗Hg~(2+)中毒的药品二巯基丙磺酸钠(DMPS)为模型,利用该巯基化合物可使Hg~(2+)猝灭Si QDs的荧光恢复的特性,建立了一种检测DMPS的新方法。     

基于L-半胱氨酸功能化的MoS_2荧光量子点检测Hg~(2+)

本文采用水热法,以Na_2MoO_4为钼源,L-半胱氨酸作为硫源及稳定剂,合成荧光二硫化钼量子点(MoS2QDs),利用紫外-可见光谱、荧光光谱和红外光谱对量子点的结构和性能进行了表征。所合成MoS2QDs呈现较强蓝色荧光的性能,并具有较好的分散性。MoS_2QDs作为探针与Hg~(2+)作用后产生荧光猝灭现象,由此建立了一种测定Hg~(2+)的荧光分析新方法。该方法对Hg~(2+)测定的线性范围是5.0×10-7~2.0×10-4 mol/L,检测限为2.3×10-7 mol/L,相关系数为0.998。该方法具有操作简单、灵敏度高和选择性好等特点,可用于自来水水样中痕量Hg~(2+)的测定。     

基于芳基糠醛功能化巴比妥酸衍生物识别和分离Hg~(2+)/Fe~(3+)的新型荧光传感器（英文）

合成了一种新型的基于5-(3-硝基苯基)-呋喃-2-甲醛功能化的巴比妥酸衍生物传感器QS.通过~1H NMR, 13C NMR, MS等方法对QS进行了表征. QS的荧光光谱结果表明QS的二甲亚砜(DMSO)溶液在498 nm有最大荧光发射,在365 nm紫外灯下照射发出绿色荧光. QS对Hg~(2+)和Fe~(3+)的水溶液有不同的荧光检测能力, Hg~(2+)能使探针QS的荧光增强为橙色,Fe~(3+)使其荧光猝灭,实现了实时检测.传感器QS对Hg~(2+)和Fe~(3+)的荧光检测限分别为3.25×10~(-8)和4.0×10~(-8) mol·L~(-1).根据Job曲线和质谱研究得到QS与汞离子和铁离子化学计量比均为1∶1,提出了QS与Hg~(2+)和Fe~(3+)的可能结合模式.加入H 2P O4-能使含有Fe~(3+)的QS溶液(QS-Fe)荧光恢复,可用于Fe~(3+)的循环检测.此外,固体QS可从水溶液中吸附Hg~(2+)和Fe~(3+)(吸附率分别为92.0%和91.8%),具有较好的吸附能力.     

一个对2,4,6-三硝基苯酚和Fe~(3+)离子具有双重荧光传感行为的层状镉(Ⅱ)-有机配位聚合物（英文）

通过水热法合成了一个由三连接的2,3-喹啉二甲酸桥联扭曲的Cd~(2+)八面体形成的二维层状配位聚合物[Cd(QDA)]_n(1)。该配合物发射出较强的蓝色荧光并具有很高的热稳定性和化学稳定性。更为重要的是,该配合物在乙醇分散体系中可快速识别痕量的2,4,6-三硝基苯酚和Fe~(3+)离子,其对2,4,6-三硝基苯酚的淬灭常数(K_(sv))和检测限(LOD)分别为6.61×10~4L·mol~(-1)和0.83μmol·L~(-1),对Fe~(3+)离子的淬灭常数和检测限分别为1.74×10~4L·mol~(-1)和2.70μmol·L~(-1)。     

基于纳米TiO_2和金纳米星的光电化学适配体传感器检测Hg~(2+)的研究

构建了一种适配体修饰的Hg~(2+)传感器,以氧化铟锡(ITO)导电玻璃为基底电极,纳米TiO_2为光电活性材料,通过金纳米星固定特异性识别单元巯基修饰适配体。当适配体特异性识别Hg~(2+)时,适配体富碱基T序列与Hg~(2+)结合形成折叠的发卡结构,传感器界面发生改变从而实现Hg~(2+)定量分析。采用时间-电流法、交流阻抗法等电化学方法对所构建的传感器检测性能进行研究。实验结果表明,在优化实验条件下,该方法用于检测Hg~(2+)的线性范围为1.0×10~(-9)～5.0×10~(-7) mol/L,检测限为3.1×10~(-10) mol/L。该传感器制备过程简单,具有较高的检测灵敏度,较高的稳定性和可重复性。     

间-双(2′-N,N′-苯甲胺基-1-萘基)甲氧基苯的合成及对Fe~(3+)和Cu~(2+)的荧光传感性能

以间二甲苯、水杨醛和α-萘胺等为原料合成了荧光化学传感器1,并经红外、核磁、质谱表征了产物的结构.用紫外光谱、荧光光谱滴定实验的方法研究了金属离子和化合物的相互作用.结果表明传感器1对Cu~(2+)和Fe~(3+)表现出高选择性荧光响应,受常见离子干扰较小,化合物1与Cu~(2+)和Fe~(3+)结合形成1∶1的配合物,其结合常数分别为(2.83±0.42)×10~3和(8.69±0.32)×10~3 L·mol~(-1),检出限分别为2.584 4×10~(-4)和1.234 2×10~(-5) mol·L~(-1).     

基于三磷酸腺苷-L-半胱氨酸功能化纳米银比色法检测水中痕量Hg2+

基于L-半胱氨酸(L-Cys)和三磷酸腺苷(ATP)功能化的纳米银(AgNPs)建立了一种检测环境水样中Hg~(2+)的比色方法。L-Cys和ATP共同修饰的AgNPs(ATP-L-Cys-AgNPs),在水溶液中分散性良好,经紫外-可见光谱扫描显示在386 nm处有强吸收峰。在pH 9.5条件下,Hg~(2+)可与ATP-L-Cys-AgNPs发生配位反应,导致功能化AgNPs聚集,溶液由亮黄色转变为紫色,在554 nm处出现新的吸收峰,同时伴随着386 nm处吸收值下降。在最佳实验条件下,体系386 nm和554 nm处吸光度比值A_(386nm)/A_(554nm)的变化与Hg~(2+)浓度在1.3×10~(-7)～1.0×10~(-6) mol·L~(-1)范围内成线性关系,线性回归方程为ΔA_(386nm)/A_(554nm)=0.39c(0.1μmol·L~(-1))+0.86,相关系数r=0.9982,检出限为4.0×10~(-8) mol·L~(-1)。该方法简便、快捷、准确,可用于环境水样中Hg~(2+)含量的检测。     

一种双席夫碱荧光探针的合成及其对Zn(Ⅱ)的传感性质研究

以1,4-二(3’-羟基-4’-甲酰基苯氧基)丁烷和异丙醇胺为原料,合成了一种双席夫碱荧光探针(H_2L),该化合物在DMF/H_2O(19/1,V/V)介质中,427 nm波长处对Zn~(2+)具有较好的荧光增强识别作用。光谱滴定结果表明,化合物H_2L与Zn~(2+)的配位比为1∶1,对Zn~(2+)的最低检出限为2.7×10~(-7)mol·L~(-1),配合物的结合常数为5.11×10~4L·mol~(-1)。根据核磁滴定实验及质谱分析,提出了荧光探针的传感机理。另外,实际应用研究表明,该探针可应用于实际水体中一定浓度范围内Zn~(2+)的测定,具有一定的应用价值。     

新型罗丹明B荧光探针的合成及其对Hg~(2+)的识别研究

以罗丹明B酰肼1和苯基乙二醛缩合反应得到席夫碱2,再经硼氢化钠还原得到新型罗丹明B衍生物R,采用~1H NMR、~(13)C NMR、ESI-MS、元素分析以及X-ray单晶射线对其结构进行了验证.研究结果表明,化合物R作为荧光探针能选择性地识别Hg~(2+),且受常见金属离子的干扰较小.探针R的荧光强度与Hg~(2+)浓度(5×10~(-7)~2.5×10~(-6)mol/L)呈良好的线性关系,并在MGC-803活细胞中实现了Hg~(2+)的成像.     

基于C=N异构化吖啶酮类荧光探针的设计、合成及识别性能研究

以吖啶酮为荧光团,通过配位抑制C=N异构化实现探针的关-开识别,设计并合成了一种荧光探针,4-((呋喃-2-亚甲基)氨基)吖啶-9(10H)-酮(4-AAF),结构经过氢谱和碳谱确认。系列实验和理论模拟研究了该化合物的识别性能,研究结果表明,在水:乙醇(V:V=3∶7)的缓冲溶液中,4-AAF能够选择性识别Hg~(2+),同时具有较强的抗干扰能力,荧光滴定和Job’s plot实验表明4-AAY与Hg~(2+)的配位关系为1∶1,最低检出限为9.74×10~(-7)mol/L。     

吗啉基修饰的新型香豆素Fe~(3+)荧光探针化合物的合成及其性能

间苯二酚与乙酰乙酸乙酯经亲核取代反应制得7-羟基-4-甲基香豆素(1);1与碘甲烷在乙醚中反应制得7-甲氧基-4-甲基香豆素(2);2与N-溴代丁二酰亚胺在四氯化碳中经2步反应制得3-溴-4(溴甲基)-7-甲氧基香豆素(4);4在四氢呋喃溶剂中与吗啉反应合成了一种新型的基于香豆素的荧光探针化合物——3-溴-7-甲氧基-4-(吗啉代)-2H-吡喃-2-酮(5),其结构经~1H NMR,~(13)C NMR和MS表征。光学性能和金属离子识别性能研究结果表明:5的激发波长为340.15 nm,发射波长为408.35 nm;5对Fe~(3+)有良好的识别作用,在1.0×10-5mol·L~(-1)~9.0×10~(-5)mol·L~(-1)可定量检测Fe~(3+)含量。     

一种Hg~(2+)荧光探针的合成及其在活细胞成像中的应用（英文）

设计合成了一个新的罗丹明席夫碱类荧光探针1,其结构经~1H NMR、~(13)C NMR、MS和X射线单晶衍射的验证.通过紫外-可见光谱法和荧光光谱法研究了探针1在乙醇-水(V/V=7/3,HEPES 10 mmol/L,p H=7.0)中对Hg~(2+)的识别性能.探针1通过显著的荧光增强来识别Hg~(2+),并具有良好的选择性和抗干扰能力.通过Job’s plot和MS证明了探针1和Hg~(2+)形成1∶1的配合物.探针1的荧光强度与Hg~(2+)浓度(0~50μmol/L)呈良好的线性关系,可以定量地检测该范围内的Hg~(2+).在MGC-803活细胞中的荧光显微成像表明,探针1可检测生物体内的Hg~(2+).     

水介质中二甲基姜黄素脂质体对金属离子的荧光识别

通过薄膜分散法制备二甲基姜黄素(ASC-J9)脂质体,其粒径分布均匀且在水中的分散效果好,平均粒径为145. 7 nm,分散系数为0. 361。将ASC-J9脂质体作为水溶性的荧光探针,通过荧光猝灭法可选择性识别Fe~(3+)、Fe~(2+)及Cu~(2+)。经过条件筛选得到最佳荧光测试条件为:ASC-J9脂质体浓度为5. 0×10~(-5)mol/L,平衡时间5 min,测试温度25℃。由Job's曲线和荧光滴定结果判断该探针与Fe~(3+)和Cu~(2+)的络合比均为1∶1,与Fe~~(2+)的络合比为2∶1; Stern-Volmer方程判断该荧光猝灭类型为静态猝灭,结合常数分别为KFe(Ⅲ)=9. 63×10~4L/mol,KFe(Ⅱ)=3. 65×10~5L/mol,KCu(Ⅱ)=2. 32×10~5L/mol;该识别体系检测快速、灵敏度高,对Fe~(3+)、Fe~(2+)、Cu~(2+)的线性范围分别为:5. 0×10~(-7)~3. 0×10~(-5)、5. 0×10~(-7)~1. 75×10~(-5)、5. 0×10~(-7)~2. 5×10~(-5)mol/L,检出限分别为6. 41×10~(-7)、3. 28×10~(-7)、5. 08×10~(-7)mol/L。     

一种基于1,8-双取代芘的荧光探针对Cu~(2+)和焦磷酸根的接力识别

以1,8-二乙炔基芘和8-氨基喹啉为原料,通过click反应合成了一种双取代芘荧光探针L,表征了其结构.探针L可以在THF/H_2O(V∶V=1∶1,HEPES,1×10~(-2) mol/L,p H=7.4)中快速识别Cu~(2+),其他离子没有干扰.Job’s实验和高分辨质谱证明L与Cu~(2+)的结合计量比为1∶1,密度泛函理论计算表明L与Cu~(2+)形成了多元配合物.此外,L-Cu~(2+)对PPi具有良好的选择性和灵敏度,且响应快速,其检测限可达到6.32μmol·L~(-1),有潜在的应用价值.